Hallo,
ich bin auf der Suche nach einem Lineartrieb mit einer Genauigkeit von
+- 0,1 mm oder noch besser 0,05 mm. Dazu würde ich gerne ein paar
Realisierungsmöglichkeiten sammeln.
Der Anwendungsfall besteht in einer genauen Fokussierung, also die
Bewegung einer Linse. Ich würde gerne wissen, welche Möglichkeiten dazu
bestehen.
Bei der Recherche bin ich auf Piezomotoren gestoßen:
https://www.piezomotor.com/products/linear-piezo-motor/linear-6n-standard-position-sensor/
Das ganze sollte mit Aktuator und Controller möglichst wenig Platz
einnehmen.
Gibt es Alternativen? Schrittmotor mit Spindeltrieb?
Dieter Haber schrieb:> Bei der Recherche bin ich auf Piezomotoren gestoßen:
Sowas ist gigantisch überdimensioniert:
Microstep Length
0.0005 µm
Sensor Resolution
1.25 µm
und es hat sicher auch seinen grund, dass man den Preis erst auf Anfrage
bekommt. Wahrscheinlich übersteigt das dein Budget um Grössenordnungen.
Georg
Dieter Haber schrieb:> Lineartrieb mit einer Genauigkeit von> +- 0,1 mm oder noch besser 0,05 mm.
Das hört sich nach keiner besonderen Herausforderung an.
Wie groß ist denn der Verfahrweg, und meinst du Auflösung oder wirklich
Genauigkeit? Wie schnell?
Dieter Haber schrieb:> Der Anwendungsfall besteht in einer genauen Fokussierung, also die> Bewegung einer Linse. Ich würde gerne wissen, welche Möglichkeiten dazu> bestehen.
Vielleicht reicht dir ja schon der Pickup eines CD-Players.
Das ist ein recht schnelles und sehr genaues stufenloses magnetisches
System, welches optisch die einwandfreie Fokusssierung feststellt.
Okay, das ist sicherlich richtig. Finde es aber dennoch interessant.
Preis ist erstmal egal. Würde denn ein Lineartrieb mit Schrittmotor
reichen?
Habe auch sowas gefunden:
https://www.thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=3423
Oder hast du noch eine andere Idee?
Dieter Haber schrieb:> Gibt es Alternativen? Schrittmotor mit Spindeltrieb?
Schaue dir einmal die Z-Achsen von DIY-3D Druckern an.
(zB der Druckermodell Prusa i2 und Prusa i3 und deren Nachbauten).
Dort wird mit Spindelantrieb und Schrittmotoren im Mikrostepping eine
Auflösung < 0,1 mm erreicht.
Gruß Volker
Je nach Belastungsszenario hast du selbst beim zahnriemenantrieb mit 16
Zahn GT2 pulley und 16 microstepps 100 Schritte pro mm, also 0.01mm
Auflösung. Mit 8mm pitch Spindel sogar 400 steps/mm
Was soll denn genau die Anwendung sein ? Zur linearen Positionierung in
optischen Laboren verwendet man wenn geld keine Rolle spielt meist
Achsen von Physikinstrumente aus Karlsruhe, alternativ gibt es wie du
schon gefunden hast thorlabs, aber auch Newport, owis oder standa. Soll
die Achse besonders klein sein ? Dann ist er n slab stick piezo wohl am
besten geeignet.
Viele Grüße
Dieter Haber schrieb:> ich bin auf der Suche nach einem Lineartrieb mit einer Genauigkeit von> +- 0,1 mm oder noch besser 0,05 mm.
Dann verrate doch auch bitte, welchen Verfahrweg du brauchst.
Wolfgang schrieb:> Dieter Haber schrieb:>> ich bin auf der Suche nach einem Lineartrieb mit einer Genauigkeit von>> +- 0,1 mm oder noch besser 0,05 mm.>> Dann verrate doch auch bitte, welchen Verfahrweg du brauchst.
Und auch noch gleich WELCHE VERFAHRGESCHWINDIGKEIT!
Max M. schrieb:>> Dann verrate doch auch bitte, welchen Verfahrweg du brauchst.>> Und auch noch gleich WELCHE VERFAHRGESCHWINDIGKEIT!
Und auch welche Massen bewegt werden sollen..
blubb schrieb:> Max M. schrieb:>>> Dann verrate doch auch bitte, welchen Verfahrweg du brauchst.>>>> Und auch noch gleich WELCHE VERFAHRGESCHWINDIGKEIT!>> Und auch welche Massen bewegt werden sollen..
Und für welche Beschleuningung das Ganze dimensioniert werden soll.
Fragen über Fragen.....
Besucher schrieb:> Tse, hier laufen 'se 'rum...
Du wirst es nicht glauben, aber es gibt tatsächlich für jede Anwendung
maßgeschneiderte mechanische Lösungen.
Und da die Anwendung (wie immer) ja hoch geheim ist, muß man halt so
fragen.
Wie genau du den Schlitten deines Lineartriebs antreibst ist eigentlich
nicht so wichtig, Spindel oder Riemenantrieb je nach Vorlieben und
mechanischen Möglichkeiten.
Ich würde aber auf jeden Fall einen Linearencoder mit der entsprechenden
Auflösung einsetzen. Wenn du dann noch etwas Energie in die
Positionsregelung steckst und dein Antrieb wenigstens halbwegs spielfrei
ist, brauchst du nichtmal zwingend einen Schrittmotor, sondern kannst
auch einen einfachen (Mini-)Getriebemotor mit passender Übersetzung
nehmen.
Nur Schritte zählen beim Schrittmotor ist meiner Ansicht nach für
Anwendungen, die wirklich genau sein sollen nicht ausreichend.
Karsten schrieb:> Nur Schritte zählen beim Schrittmotor ist meiner Ansicht nach für> Anwendungen, die wirklich genau sein sollen nicht ausreichend.
Was ist wirklich genau?
Das Prinzip wird bei allen (den meisten) DIY 3 D Drucken verwendet und
es funktioniert.
Karsten schrieb:> Nur Schritte zählen beim Schrittmotor ist meiner Ansicht nach für> Anwendungen, die wirklich genau sein sollen nicht ausreichend.
Das ist hochgenau. Vorausgesetzt der Schrittmotor verliert keine
Schritte. Und dies ist bei einer passenden Dimensionierung
sichergestellt.
Es geht um einen Fokussierung eines Laser, also um die
Fokuspositionierung.
Verfahrweg: < 10 mm
Verfahrgeschwindigkeit und Beschleunigung sind erstmal nicht so wichtig.
Wichtig ist, dass es so klein wie möglich ist.
Dieter Haber schrieb:> Es geht um einen Fokussierung eines Laser, also um die> Fokuspositionierung.> Wichtig ist, dass es so klein wie möglich ist.
Also genau das, was in jedem CD-Player verbaut ist.
Andreas B. schrieb:> Karsten schrieb:>> Nur Schritte zählen beim Schrittmotor ist meiner Ansicht nach für>> Anwendungen, die wirklich genau sein sollen nicht ausreichend.>> Das ist hochgenau. Vorausgesetzt der Schrittmotor verliert keine> Schritte. Und dies ist bei einer passenden Dimensionierung> sichergestellt.
Ok, Korrektur: Der Drehwinkel des Motors ist hochgenau. Nur was die
Mechanik dahinter damit anstellt ist es dann nicht mehr zwingend. Wenn
man dann noch Riemenelastizät, Spindelspiel und was einem sonst noch so
einfällt hintendran hat, kann es Sinn machen, die tatsächliche Position
des zu verfahrenden Objekts über einen Encoder nachzuregeln.
Soll der Fokus denn automatisch eingestellt werden oder läuft das
manuell über den Anwender? In dem Fall reicht es ja, wenn der Antrieb
mit einer angemessenen Auflösung verfährt, auf die exakte Positionierung
kommt es dann ja nicht an.
Karsten schrieb:> Ok, Korrektur: Der Drehwinkel des Motors ist hochgenau. Nur was die> Mechanik dahinter damit anstellt ist es dann nicht mehr zwingend. Wenn> man dann noch Riemenelastizät, Spindelspiel und was einem sonst noch so> einfällt hintendran hat, kann es Sinn machen, die tatsächliche Position> des zu verfahrenden Objekts über einen Encoder nachzuregeln.
Braucht man auch nicht. Normalerweise verfährt man grundsätzlich nur aus
einer Richtung. D.h. wenn man z.B. 10 Schritte rückwärts fahren muß,
steppt man 15 Schritte zurück und dann wieder 5 Schritte vor. (Bsp. wenn
das mechanische Spiel kleiner als 5 Schritte ist).
Das gilt auch für sonstige Positionierungen und ist nicht Schrittmotor
spezifisch.
Andreas B. schrieb:> Meines Wissens ist dort der Focus fix.
Nein. Hab genügend CD-Spieler zerlegt.
nachtmix schrieb:> Das ist ein recht schnelles und sehr genaues stufenloses magnetisches> System, welches optisch die einwandfreie Fokusssierung feststellt.
So ist es. Ist zwar alles ziemlich klein, aber mit einem Labornetzteil
für kleine Spannungen kann man damit leicht mal rumspielen.
MfG Klaus
Klaus schrieb:> Andreas B. schrieb:>> Meines Wissens ist dort der Focus fix.>> Nein. Hab genügend CD-Spieler zerlegt.
Interessant. Wieder was gelernt. Muß auch mal so ein Teil zerlegen.
Dummerweise gehen sie bei mir nie kaputt. (ist das jetzt gut oder
schlecht?)
Dieter Haber schrieb:> Verfahrweg: < 10 mm
Das sind dann ja nur 200 Schritte - da könnte man spasseshalber prüfen,
ob das nicht auch ein Modellbau-Servo schafft, z.B.
https://www.premium-modellbau.de/6g-micro-servo-1-2kg/cm-0-1sec-4-8v-6v-gs-6012-fuer-parkflyer
Wie auch immer, die Frage ist sowieso, ob eine absolut genaue
Positionierung nötig ist, gewünscht ist doch die Fokussierung des Lasers
- wie wird denn erkannt, dass der richtige Fokus eingestellt ist?
Georg
Karsten schrieb:> Ok, Korrektur: Der Drehwinkel des Motors ist hochgenau.
Seit wann das?
Abhängig vom äußeren Drehmoment verdreht sich der Rotor gegenüber dem
Feld, bis es bei Überschreitung eines Grenzwertes (bei stehendem Motor:
dem Haltemoment) zu einem Sprung auf den nächsten Pol kommt.
Nur der unbelastete Rotor richtet sich sauber nach dem Feld aus und wie
genau dabei die Position bezogen auf die Nennposition stimmt, hängt
davon ab, wie sauber das Feld auf Grund Mechanik und Wicklungsgeometrie
ist.
Wolfgang schrieb:> Karsten schrieb:>> Ok, Korrektur: Der Drehwinkel des Motors ist hochgenau.>> Seit wann das?> Abhängig vom äußeren Drehmoment verdreht sich der Rotor gegenüber dem> Feld, bis es bei Überschreitung eines Grenzwertes (bei stehendem Motor:> dem Haltemoment) zu einem Sprung auf den nächsten Pol kommt.> Nur der unbelastete Rotor richtet sich sauber nach dem Feld aus und wie> genau dabei die Position bezogen auf die Nennposition stimmt, hängt> davon ab, wie sauber das Feld auf Grund Mechanik und Wicklungsgeometrie> ist.
Na, ja. Niemand käme auf die Idee, für die Genauigkeit eines
Schrittmotors einen Drehwinkel<Schrittweite anzunehmen.
Und wenn er auf die nächste Position springt, dann ist der Schrittmotor
eindeutig zu schwach dimensioniert.
Andreas B. schrieb:> Na, ja. Niemand käme auf die Idee, für die Genauigkeit eines> Schrittmotors einen Drehwinkel<Schrittweite anzunehmen.
Nur die Leute, die Schrittmotoren im Mikroschritt betreiben und die
Motorenhersteller, die Motoren speziell so entwickeln, dass das
Feldgeometrie dafür sorgt, dass die vom Rotor eingenommenen
Mikroschrittpositionen möglichst gut den Nennpositionen entsprechen -
aber sonst kommt keiner auf die Idee, da hast du recht.
Andreas B. schrieb:> Dummerweise gehen sie bei mir nie kaputt. (ist das jetzt gut oder> schlecht?)
Schwer zu sagen. Die "letzten" ihrer Art (bevor die DVDs in Mode kamen)
mit dem niedrigsten Preis dafür aber 48fach Brenngeschwindig sind
ziemlich schnell gestorben. Sind eine nette Bastelquelle: kleine DC
Motore, Stepper mit Spindel, Brushlessmotor mit linearen Hallsensoren
und federnde Schalter mit Nullstellung in der Mitte. Die Chinesen bauen
daraus "Laser Engraver", was man auch immer davon halten will.
MfG Klaus
SMA Drähte (Shape Memory Alloy) werden meines Wissens nach in
Smartphones für die Fokussierung eingesetzt und können gleichzeitig als
Sensor und Aktor verwendet werden.
Quelle: http://www.actuatorsolutions.de/products/
Der elektr. Widerstand ist proportional zur Ausdehnung. Ob sich damit
ein Bereich von 10mm Abdecken lässt kommt wohl auf die Größe des
gesamten Aufbaus an.
Klaus schrieb:> Die "letzten" ihrer Art (bevor die DVDs in Mode kamen)> mit dem niedrigsten Preis dafür aber 48fach Brenngeschwindig sind> ziemlich schnell gestorben.
Haben DVD-Player nicht auch eine extra Abtasteinrichtung für CDs?
Harald W. schrieb:> Haben DVD-Player nicht auch eine extra Abtasteinrichtung für CDs?
Ja, geht aber alles über die gleiche Linse.
DVD-Player haben den Preis für die Laufwerke wieder angehoben. Und damit
konnten die Teile dann auch stabiler gebaut werden und hielten wieder
länger.
Andreas B. schrieb:> Dummerweise gehen sie bei mir nie kaputt.
MfG Klaus
Besucher schrieb:> Und die gewünschte Mondphase!! Ansonsten kann man ja um's verrecken> einfach keine weiterhelfenden Antworten geben!>> Tse, hier laufen 'se 'rum...
Man glaubt es kaum, aber es macht einen Unterschied, ob man Gramm oder
Tonnen bewegen will, über eine Strecke von Millimetern oder Metern, und
ob das in Sekundenbruchteilen oder Stunden geschehen soll. Dann noch die
Frage über das Budget, Hobby oder Weltraumforschung?
vn n. schrieb:>> Tse, hier laufen 'se 'rum...>> Man glaubt es kaum
Für jemanden wie vn, der selbst nichts sachliches beitragen kann,
spielen die Details ja wirklich keine Rolle - es ist tatsächlich egal,
ob man von schnellen Servos oder Miniaturstelltrieben keine Ahnung hat.
Der Vorteil völliger Ahnungslosigkeit ist eben, dass man überall
mitreden kann.
Georg
Interessant, aufgrund zweifelhafter hellseherischer Fähigkeiten
Ahnungslosigkeit diagnostizieren, selbst aber Modellbauservos
vorschlagen. Schlecht getrolle, 1,5/10. Voice coil ist natürlich Mittel
der Wahl wenn der Fokus geregelt werden soll, wie oben schon vom anderen
vorgeschlagen, wird nicht ohne Grund für genau sowas verwendet, nebenbei
kann man die Fokusregelung auch gleich abkupfern.
